熱の伝わり方(ビル管問題)

ビル管試験の平成23年~2023年(過去13回)で、よく出る2回くらい出てる、1回出たけど…。
実際の試験は5択の選択問題なので、このような出題形式ではありません。
正誤問題では、同じような文言の文章は一つとしてまとめてます。

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伝導

伝導のメモはこちら

×(m2・K)/W

×(大きくなる)

×

×(熱伝導抵抗→熱伝導率)

伝達

伝達のメモはこちら

×(放射熱伝達率に色は関係しない)

熱貫流

熱貫流

熱貫流のメモはこちら

1(壁を横切る熱流束はどこでも一定である)

3(C部材の傾きはA部材より大きいので、C部材の方が断熱性が高い)

5(壁を横切る熱流束はどこでも一定である)

熱流束

熱流束のメモはこちら

×(熱伝導抵抗→熱伝導率)

10W
  熱貫流抵抗は、すべての熱抵抗(熱伝導抵抗+熱伝達抵抗)の合計となる。
  熱貫流抵抗=0.95+0.4+(1/10)+(1/20)=1.5(m2・K)/W
  温度差が15℃なので、熱流量=15/1.5=10W

16℃
  熱貫流の熱流束=室内側の熱流束(=室外側熱流束)である。
  熱貫流抵抗=1/4=0.25 (m2・K)/W
  熱貫流の熱流束=(24-4)℃/0.25=80W
  室内側熱伝達抵抗=1/10=0.1 (m2・K)/W
  室内側の熱流束=(24ーt)℃/0.1=80W(室内側表面温度をtとする)
  室内側表面温度t=24ー8=16℃

100W
  熱貫流の熱流束=(20ー(-5))℃/2.0=12.5W
  面積が8m2なので、熱量=12.5×8=100W

40W/m2
  熱貫流抵抗は、すべての熱抵抗(熱伝導抵抗+熱伝達抵抗)の合計となる。
  熱抵抗率は熱伝導率、熱伝達率の逆数で、熱伝導抵抗は熱抵抗率に厚さを乗じる。
  熱貫流抵抗=((1/1.4)×0.14))+((1/0.2)×0.05))+(1/10)+(1/20)=0.5(m2・K)/W
  温度差が20℃なので、熱流量=20/0.5=40W/m2

1800W
  熱貫流の熱流束=(30ー10)℃/0.5=40W
  一辺3mの正方形で床面を除く5面の面積は、3×3×5=45m2
  全体の熱量=40×45=1800W

2500W
  熱貫流抵抗=1/1.25=0.8 (m2・K)/W
  熱貫流の熱流束=(25ー0)℃/0.8=31.25W
  一辺4mの正方形で床面を除く5面の面積は、4×4×5=80m2
  全体の熱量=31.25×80=2500W

15℃
  熱貫流抵抗=1/3.0≒0.33 (m2・K)/W
  熱貫流の熱流束=(tー5)℃/0.33(加熱後の温度をtとする)
  一辺2.0mの正方形で床面を入れた6面の面積は、2×2×6=24m2
  全体の熱量が720Wなので
  ((tー5)/0.33)×24=720
  加熱後の温度t=9.9+5=14.9℃

22℃
  熱貫流の熱流束=(tー10)℃/0.4(加熱後の温度をtとする)
  一辺3mの正方形で床面を入れた6面の面積は、3×3×6=54m2
  全体の熱量が1620Wなので
  ((tー10)/0.4)×54=1620
  加熱後の温度t=12+10=22℃

断熱指標

断熱指標のメモはこちら

×(蓄熱しやすい)

物質の放射・吸収

物質の放射・吸収のメモはこちら

×(温度が0℃の固体表面からも、熱放射を放出している)

×(絶対温度の4乗に比例する)

×(絶対温度の4乗に比例する)

長波長放射率と日射吸収率

長波長放射率と日射吸収率のメモはこちら

2

A:白色ペイント B:光ったアルミ箔 C:黒色ペイント D:酸化した亜鉛鉄板

A:白色プラスター B:アスファルト C:光ったアルミ箔 D:新しい亜鉛鉄板

×(大きい)

×(0.1程度)

×(酸化しても新しいものとほぼ同じ)

〇(白色プラスターは白色ペイントと同傾向)

〇(アスファルトは黒色ペイントと同傾向)

×(木材は黒色ペイントと同傾向)

×(日射反射率は白色系の方が高い)

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